[发明专利]包括压力脉冲振幅分析的漩涡流量计

说明书

一种漩涡流量计的配置工具，漩涡流量计包括流动管道；置于流动管道中的阻流体，用于使得流体中的漩涡除掉；以及压力传感器，配置用于获得指示随时间变化的流体压力的信号，该信号具有与漩涡相关的振荡。配置工具包含处理器，基于振荡幅值确定流动通过流动管道的流体类型。该处理器设定漩涡流量计的流体类型设置以与预定类型的流体匹配。用于包括该漩涡流量计的控制系统的报警系统，包括一个处理器，基于幅值估计流过流动管道流体的密度，并将估计的流体密度与流体密度配置设置进行比较。当估计的密度和流体密度配置设置之间的差值超过阈值的时候，处理器启动报警。

技术领域

本发明一般涉及一种漩涡流量计。

背景技术

流量计可以测量管道中或其他路径中流体的流动速率。流体例如可以为气体或液体，并且是可压缩或者不可压缩的。流量计的一种为漩涡流量计，其测量的参数包括例如基于漩涡除掉原理的流动速率。漩涡除掉指的是通过阻流体(有时被称为倒流体)的流体的一个自然过程引起沿着阻流体表面形成缓慢移动流体的边界层。阻流体背后生成低压区，并且使得边界层卷起上升，从而在阻流体相对侧生成连续漩涡。漩涡的频率与流速有关。因此，可以通过检测漩涡测量流速。例如，漩涡与流体中的压力变化有关，压力变化可以通过压力传感器检测到。

漩涡频率数据可以与流量标定因子一同用于确定流体的速度和通过量器的流体体积流速。如果已知流体密度，也可以计算质量流速。这些测量值以及其他的测量值可以通过通讯线路发送到控制室或者其他接收器，例如通过标准双线制4-20毫安(“mA”)传输线。

已经认识到与漩涡相关的压力振荡幅值与流体密度有关。特别是，如果所有其他的变量相同，较高的密度流体会引起漩涡计内部的振荡压力信号幅值增大。另外，压力振荡的幅值很大程度上与流体密度和流体速度平方的乘积成比例。已经试图通过将压力信号中振荡幅值的分析推演的密度测量值与标准漩涡测量技术提供的普通体积流量测量值结合，利用幅值和密度之间的关系来直接计算质量流量。然而，这些努力的结果到目前为止是不能令人满意的，明显是因为密度测量中不能将误差控制到一个满意的水平。

漩涡流量计必须被标定，并且配置用于在特定应用中的最佳表现。特定的情况下，当用户预定一个漩涡流量计，用户会提供一些关于想要使用该漩涡量器的基本信息。例如，该信息包括流体的类型(例如，液体或气体)、正常和最大预期流速、正常和最大预期温度、正常和最大压力、预期密度、预期黏度等。漩涡量器基于所提供的信息，配置用于将在所使用的应用场合中量器操作最优化。虽然漩涡量器在较大流体类型范围和较宽的条件变化下都能工作，但如果漩涡流量计的配置与其所使用的应用条件不匹配，漩涡流量计不会得到准确的测量值。漩涡流量计可以基于客户所提供的关于流量计所使用的特定应用场合由供应商进行配置。可替换的，漩涡流量计可以在现场配置或重新配置。例如，手持设备通讯器可以连接到漩涡流量计进行配置或者重新配置该漩涡流量计。

然而，出于很多不同的原因配置中会出现误差。例如，实际安装在液体管线内并且本意用于测量液体流量的漩涡流量计意外地配置或重新配置用于测量气体或蒸汽的流速。类似的，安装在气体管线内的漩涡流量计意外地配置用于液体。在任何一种情况下，这会引起漩涡流量计的流量测量值不准确，这在一些场合不会容易发现。另一种会发生的错误类型是由于系统或过程中的错误，使得错误类型的流体流动通过流体管线。例如，液体管线会失去液体(例如，由于液体罐流空或泄漏)。类似的，气体管线会充满液体。在任何一种情况下，任何流体管线中出现错误类型的流体都指示存在需要关注的问题。

本发明人已经对漩涡流量计作出改进，从而有助于对漩涡流量计可靠的配置。本发明人同样对漩涡流量计的能力进行改进，从而提供关于流量计所监控的流体流动的信息，包括在流体中任何变化的快速更新。如下更详细的对这些改进进行全面的勾划和描述。

发明内容